論文の概要: Quantum estimation of Kerr nonlinearity in driven-dissipative systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2204.05577v1
- Date: Tue, 12 Apr 2022 07:16:49 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-17 05:41:17.563710
- Title: Quantum estimation of Kerr nonlinearity in driven-dissipative systems
- Title（参考訳）: 駆動散逸系におけるKerr非線形性の量子推定
- Authors: Dong Xie, Chunling Xu, An Min Wang
- Abstract要約: 駆動散逸系におけるKerr非線形性の量子測定について検討する。
定常状態では、「超ハイゼンベルクスケーリング」1/N3/2$は非線形パラメータが 0 に近いときにしか達成できない。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 1.430924337853801
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We mainly investigate the quantum measurement of Kerr nonlinearity in the
driven-dissipative system. Without the dissipation, the measurement precision
of the nonlinearity parameter $\chi$ scales as "super-Heisenberg scaling"
$1/N^2$ with $N$ being the total average number of particles (photons) due to
the nonlinear generator. Here, we find that "super-Heisenberg scaling"
$1/N^{3/2}$ can also be obtained by choosing a proper interrogation time. In
the steady state, the "super-Heisenberg scaling" $1/N^{3/2}$ can only be
achieved when the nonlinearity parameter is close to 0 in the case of the
single-photon loss and the one-photon driving or the two-photon driving. The
"super-Heisenberg scaling" disappears with the increase of the strength of the
nonlinearity. When the system suffers from the two-photon loss in addition to
the single-photon loss, the optimal measurement precision will not appear at
the nonlinearity $\chi=0$ in the case of the one-photon driving.
Counterintuitively, in the case of the two-photon driving we find that it is
not the case that the higher the two-photon loss, the lower the measurement
precision. It means that the measurement precision of $\chi$ can be improved to
some extent by increasing the two-photon loss.
- Abstract（参考訳）: 駆動拡散系におけるカー非線形性の量子測定を主に研究した。
散逸がなければ、非線形パラメータの$\chi$スケールの測定精度は"super-heisenberg scaling"の1/n^2$となり、n$は非線形発生器による粒子(光子)の総数である。
ここでは、「スーパーハイゼンベルクスケーリング」1/N^{3/2}$も適切な尋問時間を選択することで得られる。
定常状態において、「超ハイゼンベルクスケーリング」1/N^{3/2}$は、単光子損失と1光子駆動または2光子駆動の場合、非線形パラメータが0に近い場合にのみ達成できる。
超ハイゼンベルクスケーリング」は非線形性の強さの増大とともに消滅する。
システムは単光子損失に加えて2光子損失に苦しむ場合、最適測定精度は1光子駆動の場合の非線形性$\chi=0$には現れない。
直観的に言うと、2光子駆動の場合、2光子損失が高ければ高いほど測定精度は低下する。
つまり、2光子損失を増加させることで、$\chi$の測定精度をある程度向上することができる。
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